Efeitos térmicos e fluido-dinâmicos devidos a um agitador eletromagnético para tarugos

Abstract

O uso de agitadores eletromagnéticos (EMS) durante o lingotamento contínuo tornou-se imprescindível para a obtenção de aços de melhor qualidade. Embora os efeitos da agitação durante o processo de solidificação sejam pouco conhecidos do ponto de vista teórico, pode-se estudar esses efeitos sobre o perfil de escoamento antes do aço solidificar. Esse trabalho tem como objetivo estudar os efeitos térmicos e fluido-dinâmicos produzidos por um agitador rotatório para tarugos. Um modelo resolvido pelo método de elementos finitos foi desenvolvido através do software Ansys para resolver o problema magneto-fluido-dinâmico acoplado. Para fins de comparação, foram testados dois valores de corrente no agitador e analisadas as principais diferenças quanto ao escoamento, perfil térmico e fluxo de calor.

The electromagnetic stirring during the continuous casting became indispensable to obtain steel with high quality. Despite the fact that the stirring effects during the solidifying process are not very well known from the theoretical point of view, these effects can be studied on the steel flow. The aim of this work is to study the magnetic and the fluid dynamic effects due to a rotatory stirrer for billets. A model solved by the finite element method was developed using the Ansys commercial package to solve the coupled magnetic-fluid dynamic problem. To make a comparison simulations with two current values were carried out and the main differences concerning the fluid flow and the thermal profile were analyzed.